2 - LISTA DE EXERCÍCIO FSQ 1001
Gases ideais, reais, liquefação
Profa. Marcia Margarete Meier
1) Para o aquecimento de uma casa, consomem-se 4,00 x 103 m3 de gás natural por ano.
Admita que o gás seja o metano, CH4, e que se comporta como um gás perfeito nas
condições deste problema, que são 1,0 atm e 20oC. Qual a massa de gás consumida?
Resposta = 2,66x106g
2) A 500 oC e 699 torr,, a densidade do vapor de enxofre é 3,71 g/L. Qual a fórmula
molecular do enxofre nessas condições?
Resposta: S8.
3) A 100 oC e 120 torr, a densidade do vapor de fósforo é 0,6388 kg/m3. Qual a fórmula
molecular do fósforo nessas condições?
Resposta: P4
4) A densidade de um certo composto gasoso é 1,23 g/L, a 330 K e 150 torr. Qual a massa
molar do composto? Resposta: 168,7g/mol
5) Calcule a pressão exercida por 1,0 mol de ácido sulfídrico, confinado nas seguintes
condições: i) a 273,15K em 22,414 L; ii) a 500K em 150 cm3. Considere que o gás se
comporta como:
Dado a= 4,484 atm.L2 mol -2 e b = 4,34 x 10-2 L.mol-1
a) Um gás perfeito;
b) Um gás de van der Waals.
Resposta: Perfeito: i) 1 atm; ii) 273,3 atm Van der Waals i) 0,99 atm; ii) 185 atm
6) Calcule a pressão exercida por 1,0 mol de etano, confinado nas seguintes condições: i)
a 273,15K em 22,414 L; ii) a 1000K em 100 cm3. Considere que o gás se comporta
como:
Dado a= 5,507 atm.L2 mol -2 e b = 6,51 x 10-2 L.mol-1
c) Um gás perfeito;
d) Um gás de van der Waals.
Resposta: Perfeito: i)1 atm; ii) 820 atm/ van der Waals i) 0,99 atm; ii) 1,79 x 103 atm
7) Um gás a 250K e 15 atm tem volume molar 12% menor que o calculado pela lei dos
gases perfeitos. Calcule (a) o fator de compressibilidade nestas condições e (b) o
volume molar do gás. Que forças são dominantes no gás, as atrativas ou as repulsivas?
Resposta: 0,88 e 1,2 L
8) Pelo uso da Equação de van der Waals, encontre a temperatura na qual 3,0 mols de
SO2 ocupará um volume de 10L a uma pressão de 15 atm. Resposta 350oC.
9) Os valores de pressão e temperatura críticas do nitrogênio são 34 atm e 126 K, e os do
etano são 48,8 atm e 305,5 atm. Qual dos dois gases tem:
a) A menor constante a de van der Waals?
b) A maior constante b de van der Waals?
c) O maior volume molar crítico?
Resposta: a) nitrogênio; b) etano, c) etano
10) A partir de qual temperatura é possível liquefazer a) a amônia; b) dióxido de carbono e
c) hélio? Consulte a tabela com os valores das constantes de van der Waals. Resposta:
CO2, 304,2 K; He, 5,21 K; NH3, 405,5 K.
11) Quais são os fatores desconsiderados pela função de estado dos gases perfeitos?
12) Qual foi a estratégia de van der Waals ao introduzir as constantes a e b na equação dos
gases?
13) Quais informações sobre as interações moleculares podemos obter ao analisar o valor
de Z de um gás?
14) O que representam as condições críticas de um gás?